DE69614337T2

DE69614337T2 - Anzeigevorrichtung von Reflexionstyp

Info

Publication number: DE69614337T2
Application number: DE69614337T
Authority: DE
Inventors: Akira Honma; Hideo Kurogane; Toshihiko Nishihata; Masanobu Shigeta; Masaki Shintani
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1995-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2016-10-16
Also published as: DE69614337D1; US5978056A; EP0768561B1; EP0768561A2; EP0768561A3

Description

ANZEIGEVORRICHTUNG VOM REFLEXIONSTYP

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anzeigegerät vom Reflexionstyp.
Im allgemeinen zeigen Anzeigesysteme vom Projektionstyp Bilder auf großen Bildschirmen an. Einige Anzeigesysteme vom Projektionstyp verwenden Flüssigkristalltafeln vom Transmissionstyp oder Flüssigkristalltafeln vom Reflexionstyp.
Im Falle der Flüssigkristallanzeigetafel des Reflexionstyps bestimmt das Reflexionsvermögen der Tafel den Koeffizienten der Lichtnutzung. Ein höheres Reflexionsvermögen der Tafel ist wünschenswert.
Das Dokument EP-0 112 417 A offenbart eine elektrochromatische Flüssigkristallanzeige vom Reflexionstyp, bei der eine Lichtschirmschicht über leitfähigen Bereichen der Schaltelemente vorgesehen ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp zu verbessern.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp vorgesehen, mit:
einem Aktivschaltelementsubstrat;
einer Matrixanordnung aktiver auf dem Aktivschaltelementsubstrat vorgesehener Schaltelemente, die jeweils einem Pixel entsprechen, wobei jedes der Aktivschaltungselemente über ein Umschaltelement, einen Kondensator, einen elektrisch leitfähigen Abschnitt), der das Umschaltelement mit dem Kondensator verbindet, eine Isolationsschicht, die das Umschaltelement, den Kondensator und den elektrisch leitenden Abschnitt bedeckt, und über eine reflektierenden Elektrodenschicht verfügt, die mit dem elektrisch leitenden Abschnitt verbunden ist und sich auf der Isolationsschicht erstreckt, wobei die Isolationsschicht eine Oberfläche hat, die als geglättete Spiegeloberfläche flach ist, und wobei sich die reflektierende Elektrodenschicht auf der Oberfläche der Isolationsschicht erstreckt;
einem transparenten Substrat;
einem transparenten gemeinsamen Elektrodenfilm, der sich auf der Oberfläche des transparenten Substrats erstreckt;
einer optischen Modulationsschicht, die sich zwischen der reflektierenden Elektrodenschicht auf der Aktivschaltelementsubstrat und dem gemeinsamen Elektrodenfilm auf dem transparenten Substrat befindet;
wobei auf das transparente Substrat auftreffendes Licht von der optischen Modulationsschicht als Reaktion auf eine Spannungsdifferenz moduliert und von der zugehörigen reflektierenden Elektrodenschicht reflektiert wird, wenn die Spannungsdifferenz zwischen den reflektierenden Elektrodenschichten und dem gemeinsamen Elektrodenfilm als Reaktion auf ein Signal erzeugt wird, das an einem Steueranschluß des betreffenden Umschaltelements anliegt; und des weiteren mit
einer Lichtschirmschicht, die wenigstens Zonen zwischen den reflektierenden Elektrodenschichten bedeckt, die nicht von den elektrisch leitenden Abschnitten der aktiven Schaltungselemente belegt sind, gesehen entlang der Richtung des einfallenden Lichts, wobei sich die Lichtschirmschicht in der Isolationsschicht erstreckt;
gekennzeichnet durch:
Antireflexfilme, die sich auf Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschichten erstrecken, die der Lichtschirmschicht gegenüberstehen, und durch einen Antireflexionsfilm, der sich auf einer Oberfläche der Lichtschirmschicht erstreckt, die den reflektierenden Elektrodenschichten gegenübersteht.
Die reflektierenden Elektrodenschichten können aus einem Metall bestehen, das aus einer Gruppe von Aluminium, Aluminiumbasierenden Material, das Silizium enthält, und Aluminiumbasierenden Material, das Kupfer enthält, bestehen.
Die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp kann des weiteren eine reflexionsverbessernde Schicht enthalten, die sich auf den reflektierenden Elektrodenschichten erstreckt, wobei die reflexionsverbessernde Schicht aus einem Laminat dielektrischer Filme besteht.
Die reflexionsverbessernde Schicht kann eine Änderung von Siliziumoxidfilmen und Titanoxidfilmen enthalten.
Die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp kann des weiteren isolierende Abschnitte haben, die die Zonen zwischen den reflektierenden Elektronenschichten ausfüllen, wobei die isolierenden Abschnitte Oberflächen haben, die flach sind, um so mit geglätteten Spiegeloberflächen in Übereinstimmung zu sein. Die Schaltelemente können jeweils Transistoren enthalten, und es können Trennzonen zwischen den aktiven Schaltelementen vorgesehen sein, wobei die Trennzonen einen Leitfähigkeitstyp haben, der gleich dem Leitfähigkeitstyp der Ausgangselektroden von den Transistoren ist.
Das aktive Schaltungselementsubstrat kann ein Halbleitersubstrat enthalten, und die Schaltelemente können jeweilige Transistoren auf dem Halbleitersubstrat enthalten, wobei das Halbleitersubstrat Mulden haben kann, die voneinander getrennt sind, wobei die Mulden einen Leitfähigkeitstyp haben, der einem Leitfähigkeitstyp von Ausgangselektroden der Transistoren entgegengesetzt ist, wobei die Transistoren in den jeweiligen Mulden vorgesehen sind.
Die Lichtschirmschicht kann eine Vielzahl getrennter Schichten enthalten.
Nach dieser Erfindung ist auch eine Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp vorgesehen, mit:
einem Halbleitersubstrat;
einer Isolationsschicht, die auf dem Halbleitersubstrat vorgesehen ist;
ersten und zweiten reflektierenden Elektrodenschichten, die sich auf der Isolationsschicht erstrecken und voneinander getrennt sind, wobei die Isolationsschicht eine geglättete Spiegeloberfläche hat;
einer Lichtschirmschicht, die sich in der Isolationsschicht erstreckt und eine Zone zwischen der ersten und zweiten reflektierenden Elektrodenschicht bedeckt, um Licht daran zu hindern, in das Halbleitersubstrat über die Zone zwischen der ersten und zweiten reflektierenden Elektrodenschicht einzutreten; gekennzeichnet durch
Antireflexfilme, die auf den Oberflächen der Lichtschirmschicht vorgesehen sind, die der ersten und zweiten reflektierenden Elektrode gegenübersteht, und Antireflexfilme, die auf den Oberflächen der ersten und zweiten reflektierenden Elektrodenschicht vorgesehen sind, die der Lichtschirmschicht gegenübersteht.
Eine Reflexionsverbesserungsschicht kann sich auf der ersten und zweiten reflektierenden Elektrodenschicht erstrecken.
Ein isolierender Abschnitt kann vorgesehen sein auf dem Halbleitersubstrat und kann sich an einer Zone zwischen der ersten und der zweiten reflektierenden Elektrodenschicht befinden, wobei der isolierende Abschnitt eine geglättete Spiegeloberfläche hat.
Ein erster Transistor kann auf den Halbleitersubstraten vorgesehen sein, der mit der ersten reflektierenden Elektrodenschicht verbunden ist, wobei der erste Transistor eine erste Zelle in Verbindung mit der ersten reflektierenden Elektrodenschicht bildet, mit einem zweiten Transistor, der auf dem Halbleitersubstrat vorgesehen und mit der zweiten reflektierenden Elektrodenschicht verbunden ist, wobei der zweite Transistor eine zweite Zelle in Verbindung mit der zweiten reflektierenden Elektrodenschicht bildet, und eine Trennzone, die auf dem Halbleitersubstrat vorgesehen ist und sich zwischen der ersten und zweiten Zelle befindet, wobei die Trennzone einen Leitfähigkeitstyp hat, der dem Leitfähigkeitstyp der Ausgangselektroden vom ersten und zweiten Transistor gleicht.
Es können Transistoren auf dem Halbleitersubstrat vorgesehen sein, die mit der ersten beziehungsweise zweiten reflektierenden Elektrodenschicht verbunden sind, wobei das Halbleitersubstrat Mulden hat, die voneinander getrennt sind, wobei die Mulden einen Leitfähigkeitstyp haben, der dem Leitfähigkeitstyp der Ausgangselektroden von den Transistoren entgegengesetzt ist, wobei die Transistoren in den jeweiligen Mulden vorgesehen sind.
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung durch exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines 1-Pixelentsprechenden Abschnitts einer Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik.
Fig. 2 ist ein Diagramm der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyps nach dem Stand der Technik.
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht eines 2-Pixelentsprechenden Abschnitts der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht eines 1-Pixelentsprechenden Abschnitts einer Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Fig. 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 und 12 sind Querschnittsansichten eines Substrats mit verschiedenen Zonen darauf, die an unterschiedlichen Stufen der Herstellung der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp von Fig. 4 auftreten.
Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht eines 2-Pixelentsprechenden Abschnitts der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp im ersten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung.
Figur. 14 ist eine Querschnittsansicht eines 1-Pixelentsprechenden Abschnitts einer Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht eines Substrats und verschiedener Zonen darauf, die an einer gegebenen Stufe der Herstellung der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 14 auftreten.
Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht eines 1-Pixelentsprechenden Abschnitts einer Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Fig. 17 und 18 sind Querschnittsansichten eines Substrats und verschiedener Zonen darauf, die zu unterschiedlichen Stufen der Herstellung der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 16 auftreten.
Fig. 19 ist eine Querschnittsansicht eines 2-Pixelentsprechenden Abschnitts einer Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem vierten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Fig. 20 ist eine Querschnittsansicht eines 2-Pixelentsprechenden Abschnitts einer Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem fünften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Eine Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik ist zum besseren Verständnis dieser Erfindung nachstehend erläutert.
Unter Bezug auf Fig. 1 enthält eine Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik ein Si-Substrat (Siliziumsubstrat) 101. Ein MOS-FET 102 und ein Kondensator 103 sind auf dem Siliziumsubstrat 101 durch Halbleiterherstellprozesse gebildet. Eine Isolationsschicht 104 erstreckt sich auf dem Si-Substrat 101. Der MOS-FET 102 hat einen Drain 105, ein Gate 106 und eine Source 107.
In der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 besteht eine reflektierende Elektrodenschicht 108 aus Aluminium (Al), und erstreckt sich auf der Isolationsschicht 104. Ein unterer Abschnitt der reflektierenden Elektrodenschicht 108 ist mit der Source 107 vom MOS-FET 102 verbunden. Ein elektrisch leitender Abschnitt 109 erstreckt sich horizontal von der reflektierenden Elektrodenschicht 108 nahe der Verbindung mit der Source 107 vom MOS-FET 102. Der elektrisch leitfähige Abschnitt 109 hat die Gestalt einer Platte. Ein Isolierfilm 110, der aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;) besteht, ist zwischen dem elektrisch leitenden Abschnitt 109 und dem Si-Substrat 101 eingeschlossen. Das Si-Substrat 101, der Isolierfilm 110 und der elektrisch leitende Abschnitt 109 bilden den Kondensator 103, der elektrisch mit der Source 107 des MOS-FET 102 verbunden ist.
Der MOS-FET 102 dient als Schaltelement. Der MOS-FET 102 und der Kondensator 103 bilden ein aktives Schaltelement, das einem Pixel entspricht, und das auf dem Si-Substrat 101 gebildet ist. Der MOS--FET 102, der Kondensator 103 und das Si-Substrat 101 bilden ein aktives Schaltungselementsubstrat 111.
Die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 enthält ein transparentes Substrat 121, das aus einem Glassubstrat 122 und einem transparenten gemeinsamen Elektrodenfilm 123 aufgebaut ist. Der gemeinsame Elektrodenfilm 123 erstreckt sich auf einer unteren Oberfläche des Glassubstrats 122.
Ein Ausrichtfilm 112 bedeckt obere Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschicht 108 und obere Oberflächen der isolierenden Schicht 104, die von der reflektierenden Elektrodenschicht 108 unbedeckt ist. Ein Ausrichtfilm 124 bedeckt eine untere Oberfläche des gemeinsamen Elektrodenfilms 123. Eine Flüssigkristallschicht 130 ist hermetisch geschlossen zwischen den Ausrichtfilmen 112 und 124 gehalten.
Fig. 1 zeigt nur eine Zelle der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik. Hier bedeutet eine Zelle einen 1-Pixel-entsprechenden Abschnitt der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik. Die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik hat eine Matrixanordnung von Zellen (1-Pixelentsprechende Abschnitte), von denen jede der in Fig. 1 gezeigten gleicht.
Wie in Fig. 2 gezeigt, enthält die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik eine X-Richtungs- Adressenschaltung 150 und eine Y-Richtungs-Adressenschaltung 152. Die X-Richtungs-Adressenschaltung 150 dient der Ausgabe von Auswahlsignalen. Die Y-Richtungs-Adressenschaltung 152 dient der Ausgabe von Bildsignalen (Videoinformationssignale). Eine vorgegebene Anzahl von Gate-Leitungen Xj erstreckt sich von der X-Richtungs-Adressenschaltung 150, wobei j = 1, 2, ..., J ist. Die Gate-Leitungen Xj sind zu jeweiligen Zeilen vom MOS-FET 102 bestimmt. Jede der Gate-Leitungen Xj ist mit den Gates 106 der MOS-FET 102 in einer zugehörigen Zeile verbunden. Eine vorgegebene Anzahl von Signalleitungen Yj erstreckt sich von der Y-Richtungs-Adressenschaltung 152, wobei j = 1, 2, ..., J ist. Die Signalleitungen Yj sind Spalten der MOS-FET 102 zugeordnet. Jede der Signalleitungen Yj ist mit den Drain 105 der MOS-FET 102 in einer zugehörigen Spalte verbunden.
In der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik gemäß den Fig. 1 und 2 ist die Source eines jeden MOS-FET 102 mit dem einen Ende eines zugehörigen Kondensators 103 verbunden. Das andere Ende des Kondensators 103 ist mit dem gemeinsamen Elektrodenfilm 123 verbunden. Ein Kondensator mit einem 2-Pixel-entsprechenden Abschnitt der Flüssigkristallschicht 130 ist dem Kondensator 103 parallelgeschaltet.
Die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik gemäß der Fig. 1 und 2 arbeitet folgendermaßen. Vorwärtslicht gelangt in die Flüssigkristallschicht 130 über das Glassubstrat 122, den gemeinsamen Elektrodenfilm 123 und den Ausrichtfilm 124. Das Vorwärtslicht schreitet in der Flüssigkristallschicht 130 fort und erreicht dann die reflektierende Elektrodenschicht 108. Das Vorwärtslicht wird von der reflektierenden Elektrodenschicht 108 reflektiert, so daß das Vorwärtslicht sich in Rückkehrlicht wechselt. Das Rückkehrlicht bewegt sich zurück durch die Flüssigkristallschicht 130 und durchläuft dann den Ausrichtfilm 124, den gemeinsamen Elektrodenfilm 123 und das Glassubstrat 122.
Wenn ein aktives Auswahlsignal am Gate 106 eines MOS-FET 102 aus einer X-Richtungs-Adressenschaltung 150 über eine Gate- Leitung Xj angelegt wird, geht der MOS-FET 102 in seinen leitenden Zustand. In diesem Falle wandert ein Bildsignal aus der Y-Richtungs-Adressenschaltung 152 zur Source 107 des leitendgeschalteten MOS-FET 102 über eine Signalleitung Yj und die Drain-Source-Strecke des leitendgeschalteten MOS-FET 102. Dann durchläuft das Bildsignal eine reflektierende Elektrodenschicht 108 und einen elektrisch leitfähigen Abschnitt 109, der mit dem leitendgeschalteten MOS-FET 102 verbunden ist. Folglich wird eine Signalspannung gemäß dem Bildsignal an einen 1-Pixel-entsprechenden Bereich der Flüssigkristallschicht 130 zwischen der reflektierenden Elektrodenschicht 108 und dem gemeinsamen Elektrodenfilm 123 angelegt. Darüber hinaus lädt das Bildsignal einen Kondensator 103, der mit dem leitendgeschalteten MOS-FET 102 verbunden ist. Somit tritt eine Signalspannung gemäß dem Bildsignal am Kondensator 103 auf. Mit anderen Worten, das Bildsignal wird in den Kondensator 103 geschrieben. Nachdem das aktive Auswahlsignal durch ein interaktives Auswahlsignal ersetzt ist, dient der Kondensator 103 der Beibehaltung der an den 1-Pixel-entsprechenden Bereich der Flüssigkristallschicht 130 für ein gegebenes Zeitintervall angelegten Signalspannung. Das gegebene Zeitintervall hängt ab von der Zeitkonstanten, die sich aus der Kapazität des Kondensators 103 und dem Widerstand für die Entladung des Kondensators 103 ergibt. Die optische Eigenschaft oder die Transmittanz des 1-Pixel-entsprechenden Bereichs der Flüssigkristallschicht 130 ändert sich in Abhängigkeit von der angelegten Signalspannung. Das Licht, das sich im 1-Pixelentsprechenden Bereich der Flüssigkristallschicht 130 ausbreitet, wird folglich abhängig von der Signalspannung moduliert. Somit wird ein 1-Pixel-entsprechender Abschnitt des vom Glassubstrat 122 ausgegebenen Rückwärtslichtes als Reaktion auf die Signalspannung moduliert.
Ein aktives Auswahlsignal wird sequentiell an die Zeilen der MOS-FET 102 angelegt, um einen vertikalen Abtastprozeß zu realisieren. Während des Anlegens eines aktiven Auswahlsignals an eine Zeile werden Bildsignale sequentiell an die MOS-FET 102 in der jeweiligen Zeile angelegt, um einen Horizontalabtastprozeß zu realisieren.
In der Anzeigevorrichtung des Reflexionstyps nach dem Stand der Technik gemäß den Fig. 1 und 2 verursacht der MOS-FET 102 auf dem Si-Substrat 101 eine Rauhigkeit in der Isolationsschicht 104 und in der reflektierenden Elektrodenschicht 108. Ungleichheiten oder Stufigkeiten oberer Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschicht 108 lassen das Reflexionsvermögen sinken. Das gesunkene Reflexionsvermögen verursacht eine verringerte Helligkeit eines Bildes, das vom Rückwärtslicht dargestellt und von der Anzeigevorrichtung abgegeben wird.
Fig. 3 zeigt zwei Zellen der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik. In der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik gemäß den Fig. 1, 2 und 3 neigt, wenn die Intensität des Vorwärtslichts auf einen gewissen Pegel oder weiter erhöht wird, zum Anheben der angezeigten Bildhelligkeit, das Vorwärtslicht (ist in Fig. 3 mit Bezugszeichen 142 versehen) zum Eintritt in Zonen 141 in das Si-Substrat 101 zwischen die Zellen und verursacht Photoleitfähigkeit (es werden Träger erzeugt) im Si- Substrat 101. In einigen Fällen veranlaßt die Photoleitfähigkeit eine falsche Arbeitsweise der MOS-FET 102, und von daher fallen Potentiale an den reflektierenden Elektrodenschichten 108 auf nicht mehr akzeptable Pegel ab. Dieser Potentialabfall führt zu einer Verringerung der Qualität des angezeigten Bildes.
Die folgenden Bedingungen sind zu berücksichtigen. Die Leitfähigkeit des Si-Substrats 101 ist vom P-Typ. Der Drain 105 und die Source 107 eines jeden MOS-FET 102 bestehen aus N-dotierten Diffusionsschichten. Das Si-Substrat 101 wird dem Massepotential ausgesetzt. Unter diesen Bedingungen werden die reflektierenden Elektrodenschichten 108 positiven Potentialen ausgesetzt, abhängig von jeweiligen Bildsignalen. Wenn das Vorwärtslicht in die Zonen 141 im Si-Substrat 101 zwischen den Zellen eindringt, werden dort Paare von Elektronen und Defektelektronen erzeugt. Wie in Fig. 3 gezeigt, werden die Defektelektronen von der Masseseite her absorbiert, während die Elektronen die Drain 105 oder die Source 107 der MOS-FET 102 erreichen. Folglich tritt ein Abfall des positiven Potentials in den reflektierenden Elektrodenschichten 108 auf.

Erstes Ausführungsbeispiel

Es wird Bezug genommen auf Fig. 4, in der eine Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp ein Si-Substrat (Siliziumsubstrat) 1 enthält. Ein MOS-FET 2 und ein Kondensator 3 sind auf dem Si-Substrat 1 durch Halbleitereinrichtungs- Herstellprozesse gebildet. Der MOS-FET 2 hat einen Drain 5, ein Gate 6 und eine Source 7.
Eine Isolationsschicht 4a ist auf dem Si-Substrat 1 gebildet. Die Isolationsschicht 4a bedeckt den Drain 5 und das Gate 6 vom MOS-FET 2. Die Isolationsschicht 4a bedeckt auch einen Teil der Source 7 vom MOS-FET 2. Eine Lichtabschirmschicht 51, die aus Aluminium (Al) gebildet ist, erstreckt sich auf der Isolationsschicht 4a. Ein Antireflexfilm 52, der aus Titannitrid (TiN) hergestellt ist, erstreckt sich auf der Lichtabschirmschicht 51. Eine Isolationsschicht 4b erstreckt sich auf dem Antireflexfilm 52. Die Lichtabschirmschicht 51 und der Antireflexfilm 52 sind in einer Isolationszone gebildet, die sich aus den Isolationsschichten 4a und 4b zusammensetzt.
Ein elektrisch leitfähiger Abschnitt 9a erstreckt sich ausgehend von der Source 7 des MOS-FET 2. Der elektrisch leitfähige Abschnitt 9a hat eine sich horizontal erstreckende Platte, die sich außerhalb vom MOS-FET 2 befindet. Obere Oberflächen der Platte des elektrisch leitfähigen Abschnitts 9a sind mit einem Teil der Isolationsschicht 4a beschichtet. Ein Isolationsfilm 10, der aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;) hergestellt ist, ist zwischen das Si-Substrat 1 und die Platte des elektrisch leitfähigen Abschnitts 9a geschichtet. Das Si-Substrat 1, der Isolationsfilm 10 und der elektrisch leitfähige Abschnitt 9a bilden den Kondensator 103, der elektrisch mit der Source 7 vom MOS-FET 2 verbunden ist.
Obere Oberflächen der Isolationsschicht 4b sind flach, um so mit den geglätteten Spiegeloberflächen übereinzustimmen. Eine reflektierende Elektrodenschicht 8a ist auf der Isolationsschicht 4b gebildet. Die reflektierende Elektrodenschicht 8a ist beispielsweise aus Aluminium (Al) hergestellt. Alternativ kann die reflektierende Elektrodenschicht 8a aus einem Aluminiumbasierenden Material bestehen, das einen vorgegebenen kleinen Anteil an Silizium (51) enthält, oder auch Kupfer (Cu). Die reflektierende Elektrodenschicht 8a hat eine Säulenprojektion 8b, die sich vertikal bis hin zum elektrisch leitfähigen Abschnitt 9a erstreckt. Die Isolationszone, die zusammengesetzt ist aus den isolierenden Schichten 4a und 4b, hat eine Einbuchtung, in die sich die Vorsprung 8b der reflektierenden Elektrodenschicht 8a erstreckt. Ein Boden der Ausbuchtung in der isolierenden Zone ist durch den elektrisch leitfähigen Abschnitt 9a festgelegt. Ein Antireflexionsfilm 53, der aus Titannitrid (TiN) besteht, ist in einer Grenzschicht oder einer Grenze zwischen der reflektierenden Elektrodenschicht 8a und der isolierenden Schicht 4b vorgesehen, und in einer Grenzschicht oder einer Grenze zwischen der reflektierenden Elektrodenschicht 8a (der Vorsprung 8b) und dem elektrisch leitenden Abschnitt 9a. Der elektrisch leitende Abschnitt 9a ist nicht integral mit der reflektierenden Elektrodenschicht 8a gebildet. Der elektrisch leitfähige Abschnitt 9a ist elektrisch mit dem Vorsprung 8b der reflektierenden Elektrodenschicht 8a über den Antireflexionsfilm 53 verbunden.
Die Lichtabschirmschicht 51 und der Antireflexionsfilm 52 haben ausgerichtete Öffnungen, durch die sich der Vorsprung 8b der reflektierenden Elektrodenschicht 8a erstreckt. Es gibt einen Raum oder einen Spielraum zwischen beiden Seiten des Vorsprungs 8b der reflektierenden Elektrodenschicht 8a und den Kanten der Lichtabschirmschicht 51 und dem Antireflexionsfilm 52. Der Raum (Freiraum) ist belegt mit dem Isolationsmaterial, das einen Teil der Isolationsschicht 4a und 4b bildet. Die Lichtabschirmschicht 51 und der Antireflexionsfilm 52 bedecken oder verdecken den MOS-FET 2 und den Kondensator 3, wenn man dies nach unten in Vertikalrichtung betrachtet.
Der MOS-FET 2 dient als Schaltelement. Der MOS-FET 2 und der Kondensator 3 bilden ein aktives Schaltelement, das einem Pixel entspricht und das auf dem Si-Substrat 1 gebildet ist. Der MOS- FET 2, der Kondensator 3 und das Si-Substrat 1 bilden ein aktives Schaltelementsubstrat 11.
Die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp von Fig. 4 enthält ein transparentes Substrat 21, das aus einem Glassubstrat 22 und einem transparenten gemeinsamen Elektrodenfilm 23 gebildet ist. Der gemeinsame Elektrodenfilm 23 erstreckt sich auf der unteren Oberfläche des Glassubstrats 22.
Ein Ausrichtungsfilm 12 bedeckt obere Oberflächen und Seitenflächen der reflektierenden Elektrodenschicht 8a. Der Ausrichtfilm 12 bedeckt auch obere Oberflächen der isolierenden Schicht 4b, die von der reflektierenden Elektrodenschicht 8a unbedeckt ist. Ein Ausrichtungsfilm 24 bedeckt eine untere Oberfläche des gemeinsamen Elektrodenfilms 23. Eine Flüssigkristallschicht 30 ist zwischen den Ausrichtungsfilmen 12 und 24 hermetisch versiegelt.
Fig. 4 zeigt eine Zelle der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp. Hier bedeutet eine Zelle einen 1-Pixelentsprechenden Abschnitt der Anzeigevorrichtung des Reflexionstyps. Die Anzeigevorrichtung des Reflexionstyps hat eine Matrixanordnung von Zellen (1-Pixel-entsprechende Abschnitte), die den in Fig. 4 gezeigten gleich sind. Die Lichtabschirmschicht 51 und der Antireflexionsfilm 52 erstrecken sich durch Grenzzonen unter den Zellen oder Grenzzonen unter den reflektierenden Elektrodenschichten 8a.
Die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp von Fig. 4 wurde folgendermaßen hergestellt. Unter Bezug auf Fig. 5 wurde ein Substrat 1, das aus einem Einkristall von P-dotiertem Silizium (51) bestand, hergerichtet. Ein N-Kanal-MOS-FET 2 wurde auf dem Si-Substrat 1 durch normale Halbleitereinrichtungs- Herstellprozesse erzeugt, einschließlich eines Schrittes der Ionenimplantation, eines Schrittes der Bildung eines Gate- Oxidfilms und eines Schrittes der Bildung von Elektroden. Somit wurde ein Drain 5, ein Gate 6 und eine Source 7 vom MOS-FET 2 gebildet.
Wie in Fig. 6 gezeigt, wurde ein Isolationsfilm 10 aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;) auf einem Bereich des Si-Substrats 1 nahe der Source 7 vorn MOS-FET 2 gebildet. Ein elektrisch leitfähiger Abschnitt 9a wurde auf dem Isolationsfilm 10 gebildet. Der elektrisch leitfähige Abschnitt 9a, der sich bis zur Source T vom MOS-FET 2 erstreckt, wurde damit verbunden. Somit wurde ein Kondensator 3 mit dem elektrisch leitenden Abschnitt 9a und dem Isolationsfilm 10 gebildet. Der MOS-FET 2 und der Kondensator 3 wurden mit einer Isolationsschicht 4a bedeckt, die durch einen CVD-Prozeß (chemischer Dampfauftragungsprozeß) hergestellt wurde. Die Lsolationsschicht 4a erstreckte sich auch auf vorstehende obere Oberflächen des Si-Substrats 1.
Unter Bezug auf Fig. 7 wurde ein Film aus Aluminium (Al) auf oberen Oberflächen der Isolationsschicht 4a durch einen Vakuumaufdampfungsprozeß gebildet. Der Aluminiumfilm hatte eine Stärke von 3000 Å. Ein Film aus Titannitrid (TiN) wurde auf den Aluminiumfilm durch einen Vakuumaufdampfungsprozeß aufgetragen. Der Titannitridfilm hatte eine Stärke von 1000 Å. Gegebene Ausrichtabschnitte des Aluminiumfilms und des Titannitridfilms wurden durch einen geeigneten Prozeß (beispielsweise einen Ätzprozeß oder einen Vakuumaufdampfungsprozeß) beseitigt, um eine Vertiefung 61 bereitzustellen. Der sich ergebende Aluminiumfilm bildete eine Lichtabschirmschicht 51. Der sich ergebende Titannitridfilm bildete einen Antireflexionsfilm 52. Die Isolationsschicht 4a wurde unten an der Vertiefung 61 freigesetzt.
Wie in Fig. 8 gezeigt, wurden der Antireflexionsfilm 52 und die freistehende Isolationsschicht 4a mit einer Isolationsschicht 4b bedeckt, die eine Stärke von etwa 2 um hatte. Die Vertiefung 61 wurde ausgefüllt mit einem Abschnitt der Isolationsschicht 4b. Die Isolationsschicht 4b bestand aus Anwendungsmaterial, wie SOG.
Unter Bezug auf Fig. 9 wurden obere Oberflächen der Isolationsschicht 4b durch einen CMP-Prozeß (chemischmechanischer Schleifprozeß) geschliffen in geglättete Spiegeloberflächen. Die sich ergebenden oberen Oberflächen der Isolationsschicht 4b hatten einen Grad an Flachheit, der 5 Å oder weniger in der mittleren Rauhigkeit entsprachen. Der CMP- Prozeß kann ersetzt werden durch einen mechanischen Schleifprozeß unter Verwendung beispielsweise von SiC. Der CMP- Prozeß kann auch ersetzt werden durch einen chemischen Schleifprozeß basierend auf chemischem Ätzen, wobei beispielsweise KOH oder Ammonium verwendet wird. Des weiteren kann der CMP-Prozeß ersetzt werden durch einen PACE-Prozeß, der auf Plasma-assistierender chemischer Ätzung basiert.
Nach dem Schleifen wurde unter Bezug auf Fig. 10 die Isolationsschicht 4b mit einem Durchgangsloch 62 durch einen · geeigneten Prozeß, beispielsweise einen Trockenätzprozeß, gebildet. Das Durchgangsloch 62 erstreckt sich konzentrisch in eine Zone gemäß der Vertiefung 61 (siehe Fig. 7). Das Durchgangsloch 62 hatte eine Querschnittsfläche, die geringfügig kleiner als die Querschnittsfläche der Vertiefung 61 war. Das Durchgangsloch 62 erreichte den elektrisch leitfähigen Abschnitt 9a. Somit wurde der elektrisch leitfähige Abschnitt 9a mit dem Boden des Durchgangsloches 62 freigestellt.
Wie in Fig. 11 gezeigt, wurde ein Antireflexionsfilm 53, der aus Titannitrid (TiN) besteht, durch einen Vakuumaufdampfungsprozeß auf den vorstehenden oberen Oberflächen (geglättete Spiegeloberflächen) der Isolationsschicht 4b, den vorstehenden Seitenoberflächen der Isolationsschicht 4b und den vorstehenden oberen Oberflächen des elektrisch leitfähigen Abschnitts 9a gebildet. Der Antireflexionsfilm 53 hatte eine Stärke von etwa 500 Å. Eine Schicht aus Aluminium (Al) oder eine Schicht aus Aluminium-basierendem Material mit einem gegebenen kleinen Betrag an Silizium (51) oder Kupfer (Cu) wurde auf den Antireflexionsfilm 53 durch einen Vakuumaufdampfungsprozeß aufgetragen. Unter Bezug auf Fig. 12 wurden die Schicht aus Al oder Al-basierendem Material und der Antireflexionsfilm 53 in eine reflexionsfähige Elektrodenschicht 8a und einen endgültigen Antireflexionsfilm 53 durch einen Trockenätzprozeß unter Verwendung eines vorgegebenen Maskenmusters gebracht. Die reflektierende Elektrodenschicht 8a hatte eine Stärke von etwa 6000 A.
Da die oberen Oberflächen der Isolationsschicht 4b zu geschliffenen Spiegeloberflächen bearbeitet wurden, hatten die oberen Oberflächen der sich ergebenden reflektierenden Elektrodenschicht 8a einen hohen Grad an Flachheit. Insbesondere hatten die oberen Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschicht 8a aus Al einen Grad an Flachheit, der etwa 200 Å in der mittleren Rauhigkeit entspricht. Die oberen Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschicht 8a aus Albasierendem Material mit einem vorgegebenen kleinen Betrag an Silizium (51) oder Kupfer (Cu) hatten einen Flachheitsgrad, der mehreren zehn Ä bis etwa 200 Å in der mittleren Rauhigkeit entsprach.
Der TiN-Antireflexionsfilm 53 verhindert das Wandern zwischen Al-Atomen in der reflektierenden Elektrodenschicht 8a und Si-Atomen in der Isolationsschicht 4b. Somit verhindert der TiN-Antireflexionsfilm 53 die Bewegung von Si-Atomen aus der Isolationsschicht 4b in die oberen Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschicht 8.
Ein aktives Schaltungselementsubstrat 11 wurde fertiggestellt als Ergebnis einer Sequenz der zuvor aufgezeigten Herstellschritte. Die Seite des aktiven Schaltungselementsubstrats 11, welches über die reflektierende Elektrodenschicht 8 verfügte, wurde mit einem Ausrichtfilm 12 bedeckt (siehe Fig. 4).
Andererseits wurde ein transparentes Substrat 21 (siehe Fig. 4) hergerichtet. Wie in Fig. 4 gezeigt, hatte das transparente Substrat 21 ein Laminat aus einem Glassubstrat 22 und einem transparenten gemeinsamen Elektrodenfilm 23. Die Seite des transparenten Substrats 21, die über den gemeinsamen Elektrodenfilm 23 verfügte, wurde bedeckt mit einem Ausrichtfilm 24. Das sich ergebende aktive Schaltelementsubstrat 11 und das sich ergebende transparente Substrat 21 wurden kombiniert zu einer Struktur, bei der die Ausrichtfilme 12 und 23 einander gegenüberstanden. Flüssigkristall wurde in eine Zone zwischen die Ausrichtfilme 12 und 24 zum Bilden einer Flüssigkristallschicht 30 gebracht. Im Ergebnis war die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 4 fertiggestellt.
Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 4 wurden erstellt. Darüber hinaus wurden Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik von Fig. 1 als Vergleichsbeispiele hergestellt. Messungen wurden bezüglich des Reflexionsvermögens einer jeden Probe der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 4 durchgeführt. Auch wurde eine Messung des Reflexionsvermögens einer jeden Probe der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 durchgeführt. Die Reflexionsvermögen der Proben von der Anzeigevorrichtung des Reflexionstyps von Fig. 4 waren etwa 80%. Andererseits waren die Reflexionsvermögen der Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 etwa 50%.
Fig. 13 zeigt zwei Zellen der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 4. Wie in Fig. 13 gezeigt, erstreckt sich die Lichtabschirmschicht 51 horizontal durch Zonen zwischen den Zellen oder Zonen zwischen den reflektierenden Elektrodenschichten 8a. Es ist vorzuziehen, daß, wie aus der Richtung längs des Weges vom Vorwärtslicht betrachtet, die Lichtabschirmschicht 51 wenigstens Bereiche zwischen den reflektierenden Elektrodenschichten 8a bedeckt. Im Falle, bei dem die Metallflächen der aktiven Schaltungselemente horizontal in die Bereiche zwischen den reflektierenden Elektrodenschichten 8a vorspringen, ist es vorzuziehen, daß die Lichtabschirmschicht 51 wenigstens die Flächen zwischen den reflektierenden Elektrodenschichten 8a bedeckt, gesehen von der Richtung längs des Weges vom Vorwärtslicht, mit Ausnahme von Abschnitten, die von Metallflächen der aktiven Schaltungselemente belegt sind. Wie in Fig. 13 gezeigt, blockiert die Lichtabschirmschicht 51 Vorwärtslicht 42, welches in die Isolationsschicht 4b über die Fläche zwischen den reflektierenden Elektrodenschichten 8a gelangt. Das Vorwärtslicht 42, das in die Isolationsschicht 4b eindringt über die Flächen zwischen den reflektierenden Elektrodenschichten 8a, wird folglich daran gehindert, direkt das Si-Substrat 1 zu erreichen.
Wie in Fig. 13 gezeigt, sind die oberen Oberflächen der Lichtabschirmschicht 51 mit dem Antireflexionsfilm 52 bedeckt. Die unteren Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschichten 8a sind mit dem Antireflexionsfilm 53 bedeckt. Die Antireflexionsfilme 52 und 53 verhindern eine Mehrfachreflexion von Licht zwischen den oberen Oberflächen der Lichtabschirmschicht 51 und den unteren Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschichten 8a, wodurch das Vorwärtslicht 42 blockiert wird, das indirekt hin zu Zonen unter der Lichtabschirmschicht 51 über Flächen zwischen Kanten der Lichtabschirmschicht 51 und den Vorsprüngen 8b der reflektierenden Elektrodenschichten 8a wandert. Das Auftreten von Photoleitfähigkeiten im Si-Substrat 1 konnte somit effektiv unterdrückt werden.
Die Lichtabschirmschicht 51 besteht aus einer Einschichtstruktur. Die Lichtabschirmschicht 51 kann ersetzt werden durch eine Vielzahl separater Lichtabschirmschichte. In diesem Falle ist es vorzuziehen, daß obere Oberflächen der Lichtabschirmschichten mit Antireflexionsfilmen beschichtet sind. Die Lichtabschirmschichten können gebildet werden durch sich horizontal erstreckende Verdrahtungsmuster, die mit den Elektroden der MOS-FET 2 verbunden sind, oder durch horizontales Erstrecken der elektrisch leitfähigen Abschnitte 9a.
In Hinsicht auf das Blockieren des Vorwärtslichtes 42, das indirekt hin zu Zonen unter der Lichtabschirmschicht 51 fortschreitet, während die Mehrfachreflexion erfolgt, ist es vorzuziehen, Antireflexionsfilme aus Titannitrid (TiN) auf den Elektroden der MOS-FET 2 und den elektrisch leitfähigen Abschnitten 9a vorzusehen, und auch auf den unteren Oberflächen der Lichtabschirmschicht 51.
Angemerkt sei, daß die Flüssigkristallschicht 30 ersetzt werden kann durch eine PROM-Schicht (Schicht eines optischen Auslesemodulators nach Pockels) oder durch eine PLZT-Schicht (Blei-Lanthan-Zirkon-Titanat-Schicht).

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 14 zeigt eine Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Eine Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 14 gleicht der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 4, mit Ausnahme folgender später zu erläuternder Änderungen.
Wie in Fig. 14 gezeigt, bedeckt eine Reflexionsverstärkungsschicht 54 obere Oberflächen und Seitenoberflächen einer reflektierenden Elektrodenschicht 8a.
Die Reflexionsverstärkungsschicht 54 bedeckt auch obere Oberflächen einer Isolationsschicht 4b, die unbedeckt sind von der reflektierenden Elektrodenschicht 8a. Ein Ausrichtfilm 12 ist auf die reflexionsverstärkende Schicht 54 aufgetragen. Die reflexionsverstärkende Schicht 54 hat ein Laminat aus dielektrischen Filmen. Hinsichtlich der Reflexionsverstärkungsschicht 54 ist es vorzuziehen, abwechselnd SiO&sub2;-Filme und TiO&sub2;-Filme in einer 8-Schicht-Struktur zu laminieren. In diesem Falle ist es vorzuziehen, daß die Stärke der SiO&sub2;-Filme und der TiO&sub2;-Filme einem Viertel der mittleren Wellenlänge sichtbaren Lichts entspricht. Es ist vorzuziehen, daß die reflexionsverstärkende Schicht 54 eine Stärke von etwa 5000 Å oder weniger hat.
Während der Herstellung der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 14 unter Bezug auf Fig. 15 wurde eine reflexionsverstärkende Schicht 54 gebildet, nachdem eine Schicht aus Al oder aus einem Al-basierenden Material und ein Antireflexionsfilm 53 in die reflektierende Elektrodenschicht 8a und ein endgültiger Antireflexionsfilm durch einen Trockenätzprozeß unter Verwendung eines gegebenen Maskenmusters gebildet wurde. Im Ergebnis wurde ein aktives Schaltungselementsubstrat 11a fertiggestellt. Die Seite des aktiven Schaltungselementsubstrats 11a, welche die reflektierende Elektrodenschicht 8a hatte, wurde mit einem Ausrichtfilm 12 beschichtet (siehe Fig. 14).
Andererseits wurde ein transparentes Substrat 21 hergerichtet (siehe Fig. 14). Wie in Fig. 14 gezeigt, hatte das transparente Substrat 21 eine Schichtung aus einem Glassubstrat 22 und einem transparenten gemeinsamen Elektrodenfilm 23. Die Seite des transparenten Substrats 21, die den gemeinsamen Elektrodenfilm 23 hatte, wurde mit einem Ausrichtfilm 24 bedeckt. Das sich ergebende aktive Schaltelementsubstrat 11a und das sich ergebende transparente Substrat 21 wurden zu einer Struktur kombiniert, bei der die Ausrichtfilme 12 und 24 einander gegenüberstanden. Flüssigkristall wurde in eine Zone zwischen die Ausrichtfilme 12 und 24 gebracht, um eine Flüssigkristallschicht 30 zu bilden. Letztlich war die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 14 fertiggestellt.
Experimente wurde durchgeführt, um einen bevorzugten Bereich der Stärke der Reflexionsverstärkungsschicht 54 zu entscheiden. Erste, zweite, dritte und vierte Proben von Anzeigevorrichtungen vom Reflexionstyp wurden hergestellt. Bei der ersten Probe der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp hatte eine reflexionsverstärkende Schicht nur ein Laminat aus einem SiO&sub2;- Film und aus einem TiO&sub2;-Film mit einer Stärke gemäß einem Viertel mittlerer Wellenlänge sichtbaren Lichts. In der zweiten Probe der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp hatte eine reflexionsverstärkende Schicht ein Laminat zweier Sätze jeweils aus einem SiO&sub2;-Film und einem TiO&sub2;-Film mit einer Stärke gemäß einem Viertel der mittleren Wellenlänge vom sichtbaren Licht. In der dritten Probe hatte die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp eine Reflexionsverstärkungsschicht mit einem Laminat aus vier Sätzen jeweils mit einem SiO&sub2;-Film und einem TiO&sub2;-Film mit einer Stärke gemäß einem Viertel der mittleren Wellenlänge vom sichtbaren Licht. In der vierte Probe der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp fehlte eine Reflexionsverstärkungsschicht. In Hinsicht auf den Wellenlängenbereich sichtbaren Lichts wurden Messungen der Reflexionseigenschaften von der ersten, zweiten, dritten und vierten Probe der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp durchgeführt. Die Ergebnisse der Messungen enthüllten, daß die Reflexionsfähigkeit gemäß dem Anstieg der Anzahl von Sätzen jeweils mit einem SiO&sub2;-Film und einem TiO&sub2;-Film anstieg. Es stellte sich auch heraus, daß ein Wellenlängenband, bei dem hohe Reflexionsvermögen verfügbar waren, angenähert gemäß dem Anstieg der Anzahl von Sätzen jeweils mit einem SiO&sub2;- Film und einem TiO&sub2;-Film verfügbar waren.
Da die Dicke einer Reflexionsverstärkungsschicht andererseits mit der Anzahl von Sätzen ansteigt, die jeweils einen SiO&sub2;-Film und einen TiO&sub2;-Film haben, breitet sich ein elektrisches Feld, das an einen 1-Pixel-entsprechenden Bereich einer Flüssigkristallschicht 30 angelegt wird, zwischen einer reflektierenden Elektrodenschicht 8a und einem gemeinsamen Elektrodenfilm 23 horizontal aus, so daß die Auflösung eines durch Rückkehrlicht dargestellten Bildes abfällt. Gemäß den Experimenten war eine Auflösung von 20 Linien/mm oder mehr verfügbar, wenn die Dicke einer Reflexionsverstärkungsschicht gleich oder kleiner als etwa 5000 Å war. Die Auflösung fiel von 20 Linien/mm ab, wenn sich die Stärke einer Reflexionsverstärkungsschicht von etwa 5000 Å an erhöhte. Beispielsweise war die Auflösung gleich 14 Linien/mm, wenn eine Reflexionsverstärkungsschicht eine Stärke von 1,0 um hatte. Die Auflösung war gleich 10 Linien/mm, wenn die Reflexionsverstärkungsschicht eine Stärke von 1,5 um oder mehr hatte.
Gemäß den Ergebnissen der Experimente erstreckt sich ein entschiedener bevorzugter Bereich der Dicke der Reflexionsverstärkungsschicht 54 zwischen einem Wert von etwa 5000 Å und einem Wert gemäß dem einen Laminatsatz von einem SiO&sub2; - Film und einem TiO&sub2;-Film.
Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 14 wurden hergestellt. Darüber hinaus wurden Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 1 als Vergleichsbeispiele hergestellt. Die Messung des Reflexionsvermögens einer jeden Probe der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 14 erfolgte. Auch erfolgte eine Messung des Reflexionsvermögens einer jeden der Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1. Die Reflexionsvermögen der Proben von der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 14 waren etwa gleich 95%. Andererseits waren die Reflexionsvermögen der Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 etwa gleich 50%. Des weiteren erfolgte eine Messung des Kontrasts in jeder der Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 14. Auch die Messung des Kontrasts in jeder der Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik von Fig. 1 erfolgte. Die Kontraste bei den Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 14 waren etwa 120 : 1. Andererseits waren die Kontraste der Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 etwa 60 : 1.

Drittes Ausführungsbeispiel

Fig. 16 zeigt eine Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 16 gleicht der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 14, mit Ausnahme später zu erläuternder Änderungen.
Wie in Fig. 16 gezeigt, erstreckt sich eine Isolationsschicht 55 beispielsweise aus SOG auf Flächen einer Isolationsschicht 4b, die nicht von einer reflektierenden Elektrodenschicht 8a bedeckt sind. Eine Reflexionsverstärkungsschicht 54 bedeckt obere Oberflächen und Seitenoberflächen einer reflektierenden Elektrodenschicht 8a. Die Reflexionsverstärkungsschicht 54 bedeckt auch obere Oberflächen der Isolationsschicht 55. Ein Ausrichtungsfilm 12 ist über die Reflexionsverstärkungsschicht 54 geschichtet.
Die oberen Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschicht 8a und die oberen Oberflächen der Isolationsschicht 55 bilden eine im wesentlichen kontinuierliche flache Oberfläche gemäß einem optischen Spiegel. Dieses Design ist effektiv bei der Unterdrückung oder Verhinderung unregelmäßiger Reflexion an der Grenze zwischen der reflektierenden Elektrodenschicht 8a und der Lsolationsschicht 55.
Während der Herstellung der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 16 unter Bezug auf Fig. 17 wurde eine Schicht 55 des Isoliermaterials, wie beispielsweise SOG, auf vorstehende Oberflächen einer reflektierenden Elektrodenschicht 8a und einer Isolationsschicht 4b aufgetragen, nachdem die reflektierende Elektrodenschicht 8a und ein Antireflexionsfilm 53 hergestellt waren durch einen Trockenätzprozeß unter Verwendung eines gegebenen Maskenmusters. Dann wurden die oberen Oberflächen der Isolationsschicht 55 geschliffen durch einen geeigneten Prozeß, um geglättete Spiegeloberflächen zu bilden. Unter Bezug auf Fig. 18 wurde die Isolationsschicht 55 geschliffen, bis die oberen Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschicht 8a auftauchten. Es ist vorzuziehen, die Isolationsschicht 55 vollständig von den oberen Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschicht 8a zu beseitigen. Es ist vorzuziehen, daß die oberen Oberflächen der restlichen Isolationsschicht 55 im wesentlichen bündig mit den oberen Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschicht Ba sind. Es ist auch vorzuziehen, daß die oberen Oberflächen der restlichen Isolationsschicht 55 den geglätteten Spiegeloberflächen entsprechen, die in der Lage sind, unregelmäßige Reflexion zu vermeiden. Die vorstehenden Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschicht 8a und der isolierenden Schicht 55 wurden mit einer Reflexionsverstärkungsschicht 54 beschichtet. Zuletzt war ein aktives Schaltelementsubstrat 11B hergestellt. Die Seite des aktiven Schaltelementsubstrats 11B, das die reflektierende Elektrodenschicht Sa trug, wurde mit einem Ausrichtfilm 12 bedeckt (siehe Fig. 16).
Andererseits wurde ein transparentes Substrat 21 hergerichtet (siehe Fig. 16). Wie in Fig. 16 gezeigt, hatte das transparente Substrat 21 eine Schichtung aus einem Glassubstrat 22 und einem transparenten gemeinsamen Elektrodenfilm 23. Die Seite des transparenten Substrats 21, die den gemeinsamen Elektrodenfilm 23 trug, wurde mit einem Ausrichtfilm 24 bedeckt. Das sich ergebende aktive Schaltelementsubstrat 11B und das sich ergebende transparente Substrat wurde in eine Struktur kombiniert, bei der die Ausrichtfilme 12 und 24 einander gegenüberstanden. Flüssigkristall wurde in eine Zone zwischen die Ausrichtfilme 12 und 24 plaziert, um eine Flüssigkristallschicht 30 zu bilden. Letztlich war die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 16 fertiggestellt.
Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 16 wurden hergestellt. Messungen des Reflexionsvermögens einer jeden der Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 16 wurden durchgeführt. Die Reflexionsvermögen der Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 16 waren etwa gleich 96%. Die Messung erfolgte auch für die Kontraste jeder der Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 16. Die Kontraste der Proben der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 16 akzeptabel hoch.

Viertes Ausführungsbeispiel

Fig. 19 zeigt eine Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem vierten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp von Fig. 19 gleicht der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp der Fig. 4 und 13, mit Ausnahme einiger später zu erläuternder Änderungen.
Die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp von Fig. 19 enthält Trennzonen 56, die in Abschnitten eines Si-Substrats 1 gebildet sind, das sich zwischen aktiven Schaltungselementen oder Zellen erstreckt. Die Trennzonen 56 haben denselben Leitfähigkeitstyp wie der Leitfähigkeitstyp der Drains 5 und der Sources 7 von den MOS-FET 2. Das Si-Substrat 1 hat eine P-dotierte Leitfähigkeit. Die Trennzonen 56 und die Drains 5 und der Sources 7 der MOS-FET 2 haben N-dotierte Leitfähigkeiten.
In der Anzeigevorrichtung vom Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 19 wird das Si-Substrat 1 auf Massepotential gebracht. Eine passende Spannungsquelle (nicht dargestellt), die zwischen das Si-Substrat und die Trennzonen 56 geschaltet ist, unterzieht die Trennzonen einem vorgegebenen positiven Potential in Bezug auf das Massepotential.
Es wird nun angenommen, daß ein Abschnitt des Vorwärtslichts 42 in das Si-Substrat 1 gelangt, nachdem es eine Mehrfachreflexion erfahren hat und Zonen unter einer Lichtschirmschicht 51 über Flächen zwischen Kanten der Lichtabschirmschicht 51 und den Vorsprüngen 8b der reflektierenden Elektrodenschichten 8a erreicht hat. In diesem Falle verursacht das Vorwärtslicht, das in das Si-Substrat 1 gelangt, die Erzeugung von Paaren von Elektronen und Defektelektronen im Si-Substrat 1. Die erzeugten Elektronen werden unmittelbar von den Trennzonen 56 absorbiert. Folglich ist es möglich, das Erzeugen von Elektronen aus dem Erreichen der Drains 5 und der Sources 7 von den MOS-FET 2 zu verhindern.
Das Si-Substrat 1 kann eine N-dotierte Leitfähigkeit haben. In diesem Falle haben die Drains 5 und die Sources 7 der MOS-FET 2 und die Trennzonen 56 P-dotierte Leitfähigkeiten. Darüber hinaus werden die Trennzonen 56 einem vorgegebenen negativen Potential bezüglich Massepotential unterzogen.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Fig. 20 zeigt eine Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem fünften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 20 gleicht der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß den Fig. 4 und 13, mit der Ausnahme einiger später zu erläuternder Änderungen. Die Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 20 enthält ein Si-Substrat 1 mit N-dotierter Leitfähigkeit. Das Si- Substrat 1 ist mit getrennten P-dotierten Mulden 57 gebildet. Die N-dotierten MOS-FET 2 sind auf jeweiligen P-dotierten Mulden 57 gebildet.
In der Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp gemäß Fig. 20 werden die Mulden 57 auf Massepotential gebracht. Eine geeignete Spannungsquelle (nicht dargestellt), die zwischen das Si- Substrat: 1 und die Mulden 57 geschaltet ist, unterzieht das Si- Substrat: 1 einem vorgegebenen positiven Potential bezogen auf das Massepotential.
Es wird nun angenommen, daß ein Abschnitt des Vorwärtslichts 42 in das Si-Substrat 1 gelangt, nachdem dieses Licht eine Mehrfachreflexion erfahren hat und in Zonen unter der Lichtabschirmschicht 51 über Flächen zwischen Kanten der Lichtabschirmschicht 51 und den Vorsprüngen 8b der reflektierenden Elektrodenschichten 8a gelangt. In diesem Falle verursacht das Vorwärtslicht, das in das Si-Substrat 1 gelangt, Photoleitfähigkeiten, die von Paaren von Elektronen und Defektelektronen im Si-Substrat 1 erzeugt werden. Die erzeugten Elektronen werden zum positiven Potential hin gezogen. Darüber hinaus werden die erzeugten Elektronen von den Mulden 57 daran gehindert, die Drains 5 und die Sources 7 der MOS-FET 2 zu erreichen.
Es sei angemerkt, daß das Si-Substrat 1 eine P-dotierte Leitfähigkeit haben kann.

Claims

1. Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp, mit:

einem Aktivschaltelementsubstrat (11);

einer Matrixanordnung aktiver auf dem Aktivschaltelementsubstrat (11) vorgesehener Schaltelemente, die jeweils einem Pixel entsprechen, wobei jedes der Aktivschaltungselemente über ein Umschaltelement (2), einen Kondensator (3), einen elektrisch leitfähigen Abschnitt (9a), der das Umschaltelement (2) mit dem Kondensator (3) verbindet, eine Isolationsschicht (4a, 4b), die das Umschaltelement (2), den Kondensator (3) und den elektrisch leitenden Abschnitt (9a) bedeckt, und über einer reflektierenden Elektrodenschicht (8a) verfügt, die mit dem elektrisch leitenden Abschnitt (9a) verbunden ist und sich auf der Isolationsschicht (4a, 4b) erstreckt, wobei die Isolationsschicht (4a, 4b) eine Oberfläche hat, die als geglättete Spiegeloberfläche flach ist, und wobei sich die reflektierende Elektrodenschicht (8a) auf der Oberfläche der Isolationsschicht (4a, 4b) erstreckt;

einem transparenten Substrat (22);

einem transparenten gemeinsamen Elektrodenfilm (23), der sich auf der Oberfläche des transparenten Substrats (22) erstreckt;

einer optischen Modulationsschicht (30), die sich zwischen der reflektierenden Elektrodenschicht (8a) auf der Aktivschaltelementsubstrat (11) und dem gemeinsamen Elektrodenfilm (23) auf dem transparenten Substrat (22) befindet;

wobei auf das transparente Substrat auftreffendes Licht von der optischen Modulationsschicht (30) als Reaktion auf eine Spannungsdifferenz moduliert und von der zugehörigen reflektierenden Elektrodenschicht (8a) reflektiert wird, wenn die Spannungsdifferenz zwischen den reflektierenden Elektrodenschichten (8a) und dem gemeinsamen Elektrodenfilm (23) als Reaktion auf ein Signal erzeugt wird, das an einem Steueranschluß des betreffenden Umschaltelements (2) anliegt; und des weiteren mit

einer Lichtschirmschicht (51), die wenigstens Zonen zwischen den reflektierenden Elektrodenschichten bedeckt, die nicht von den elektrisch leitenden Abschnitten (9a) der aktiven Schaltungselemente belegt sind, gesehen entlang der Richtung des einfallenden Lichts, wobei sich die Lichtschirmschicht (51) in der Isolationsschicht (4a, 4b) erstreckt;

gekennzeichnet durch:

Antireflexfilme (53), die sich auf Oberflächen der reflektierenden Elektrodenschichten (8a) erstrecken, die der Lichtschirmschicht (51) gegenüberstehen, und durch einen Antireflexionsfilm (52), der sich auf einer Oberfläche der Lichtschirmschicht (51) erstreckt, die den reflektierenden Elektrodenschichten (8a) gegenübersteht.

2. Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach Anspruch 1, bei dem jede der reflektierenden Elektrodenschichten (8a) aus einem Metall besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die auf Aluminiummaterial basiert, das Silizium enthält, und Aluminium basierendem Material, das Kupfer enthält.

3. Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach Anspruch 1 oder 2, die des weiteren über einen Antireflexionsfilm (52) verfügt, der sich auf der Oberfläche der Lichtschirmschicht erstreckt, die den elektrisch leitenden Abschnitten (9a) der aktiven Schaltungselemente gegenübersteht, und Antireflexionsfilme, die sich auf den Oberflächen der elektrisch leitenden Abschnitte (9a) von den aktiven Schaltungselementen erstrecken, die der Lichtschirmschicht gegenüberstehen.

4. Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach Anspruch 1, 2 oder 3, die des weiteren über eine Reflexionsverstärkungsschicht (54) verfügt, die sich auf den reflektierenden Elektrodenschichten (8a) erstreckt, wobei die Reflexionsverstärkungsschicht (54) ein Laminat aus dielektrischen Filmen enthält.

5. Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach Anspruch 4, bei der die Reflexionsverstärkungsschicht (54) eine Wechselfolge aus Siliziumoxidfilmen und Titanoxidfilmen enthält.

6. Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem der vorstehenden Ansprüche, die des weiteren über Isolationsabschnitte (55) verfügt, die die Zonen zwischen den reflektierenden Elektrodenschichten (8a), den Isolationsabschnitten (55) mit Oberflächen, die flach sind, als Spiegeloberflächen ausfüllen.

7. Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Umschaltelemente jeweilige Transistoren und des weiteren Trennzonen (56) enthalten, die sich zwischen den aktiven Schaltungselementen befinden, wobei die Trennzonen (56) vom gleichen Leitfähigkeitstyp sind wie derjenige von Ausgangselektroden (7) der Transistoren.

8. Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das Aktivschaltelementesubstrat (11) ein Halbleitersubstrat (1) enthält und Umschaltelemente (2) jeweilige Transistoren auf dem Halbleitersubstrat (1) enthalten, wobei das Halbleitersubstrat (1) Mulden (57) hat, die voneinander getrennt sind, wobei die Mulden (57) von einem Leitfähigkeitstyp sind, der dem der Ausgangselektroden (7) der Transistoren entgegengesetzt ist, wobei die Transistoren jeweils in den Mulden (7) vorgesehen sind.

9. Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Lichtschirmschicht (51) eine Vielzahl separater Schichten enthält.

10. Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp, mit:

einem Halbleitersubstrat (1);

einer Isolationsschicht (4a, 4b), die auf dem Halbleitersubstrat (1) vorgesehen ist;

ersten und zweiten reflektierenden Elektrodenschichten (8a), die sich auf der Isolationsschicht (4b) erstrecken und voneinander getrennt sind, wobei die Isolationsschicht eine geglättete Spiegeloberfläche hat;

einer Lichtschirmschicht (51), die sich in der Isolationsschicht (4a, 4b) erstreckt und eine Zone zwischen der ersten und zweiten reflektierenden Elektrodenschicht (8c) bedeckt, um Licht daran zu hindern, in das Halbleitersubstrat über die Zone zwischen der ersten und zweiten reflektierenden Elektrodenschicht einzutreten; gekennzeichnet durch

Antireflexfilme (52), die auf den Oberflächen der Lichtschirmschicht (51) vorgesehen sind, die der ersten und zweiten reflektierenden Elektrode (8a) gegenübersteht, und Antireflexfilme (53), die auf den Oberflächen der ersten und zweiten reflektierenden Elektrodenschicht (8a) vorgesehen sind, die der Lichtschirmschicht (51) gegenübersteht.

11. Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach Anspruch 10, die des weiteren über eine Reflexionsverstärkungsschicht (54) verfügt, die sich auf der ersten und zweiten reflektierenden Elektrodenschicht (8a) erstreckt.

12. Anzeigevorrichtung von Reflexionstyp nach Anspruch 10 oder 11, die des weiteren über einen Isolationsabschnitt (55) verfügt, der auf dem Halbleitersubstrat (1) vorgesehen ist und sich an der Zone zwischen den ersten und dem zweiten reflektierenden Elektrodenschichten (8c) befindet, wobei der Isolationsabschnitt (55) eine geglättete Spiegeloberfläche hat.

13. Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach den Ansprüchen 10, 11 oder 12, mit einem ersten Transistor (2), der auf den Halbleitersubstraten (1) vorgesehen und mit der ersten reflektierenden Elektrodenschicht (8a) verbunden ist, wobei der erste Transistor (2) eine erste Zelle in Verbindung mit der ersten reflektierenden Elektrodenschicht (8a) bildet, mit einem zweiten Transistor (2), der auf dem Halbleitersubstrat (1) vorgesehen und mit der zweiten reflektierenden Elektrodenschicht (8a) verbunden ist, wobei der zweite Transistor (2) eine zweite Zelle in Verbindung mit der zweiten reflektierenden Elektrodenschicht (8a) bildet, und eine Trennzone (56), die auf dem Halbleitersubstrat (1) vorgesehen ist und sich zwischen der ersten und zweiten Zelle befindet, wobei die Trennzone (56) einen Leitfähigkeitstyp hat, der dem Leitfähigkeitstyp der Ausgangselektroden (7) vom ersten und zweiten Transistor (2) gleicht.

14. Anzeigevorrichtung vom Reflexionstyp nach einem der Ansprüche 10 bis 13, mit Transistoren (2), die auf dem Halbleitersubstrat (1) vorgesehen sind und mit der ersten beziehungsweise zweiten reflektierenden Elektrodenschicht (8a) verbunden sind, wobei das Halbleitersubstrat (1) Mulden (57) hat, die voneinander getrennt sind, wobei die Mulden (57) einen Leitfähigkeitstyp haben, der dem Leitfähigkeitstyp der Ausgangselektroden (7) von den Transistoren (2) entgegengesetzt ist, wobei die Transistoren (2) in den jeweiligen Mulden (57) vorgesehen sind.